Задание 1. Получение градуировочной кривой спектроскопа.
1. Ознакомьтесь с устройством спектроскопа.
2. Прибор «Спектр-1» с находящейся внутри него газоразрядной трубкой подключите к источнику питания с напряжением 6 В и включите источник в сеть.
3. Расположите щель коллиматора вплотную к газоразрядной трубке. Настройте окуляр на резкость и, вращая микрометрический винт, постарайтесь постепенно увидеть все области спектра.
4. С винта переместите зрительную трубу вправо так, чтобы в поле зрения появилась крайняя красная линия. Совместите изображение нити с этой линией и запишите показание микрометра в таблицу Микрометрический винт имеет шаг 1 мм, а барабан имеет 50 делений с ценой деления 0,02 мм.
5. Вращая микрометрический винт, передвигайте зрительную трубу до совмещения нити с каждой из спектральных линий и записывайте показания микрометра.
6. Дойдя до последней линии в фиолетовом конце спектра, проведите еще раз все измерения в обратном порядке.
7. Занесите в таблицу значения длин волн спектральных линий по справочным данным.
8. Выбрав подходящий масштаб, нанесите на график все экспериментальные точки, откладывая по оси ординат длины волн, а по оси абсцисс показания микрометра. По полученным точкам проведите плавную кривую.
Таблица для записи экспериментальных данных Цвет линии Показания микрометра, мм Длина волны по справочным данны7. Изучите устройство спектроскопа.
Цвет линии
а, м
b,
мм
,
м
Фиолетовый
Синий
Голубой
Зеленый
Желтый
Оранжевый
Красный
8. Сделайте вывод.
Задание 2.
Измерение длин волн, соответствующих спектральным линиям разреженных газов.
1. Замените газоразрядную трубку и настройте спектроскоп для наблюдения нового спектра.
2. Подготовьте новую таблицу и занесите в нее показания микрометрического винта, соответствующие цветам спектральных линий.
3. По полученной Вами градуировочной кривой определите длины волн наблюдаемых линий. С таблиц, данных в приложении к работе, найдите химический элемент, которому принадлежат эти линии.
4. Рассчитайте погрешность полученных значений длин
Контрольные во для получения допуска к выполнению лабораторной работы
. 1. Сформулируйте цель работы.
2. Какие задания Вы будете выполнять в данной работе, в какой последовательности, и какие приборы будут Вами использованы для выполнения каждого из этих заданий?
3. Какие физические величины Вы будете измерять непосредственно в данной работе?
4. В какой форме Вы будете представлять результаты
Экономичность передачи электроэнергии на значительные расстояния.
По сравнению с системами с большим числом фаз экономичность проявляется в необходимости меньшего числа линейных проводников, что снижает затраты на токопроводящие материалы.
Уравновешенность системы. Это свойство является одним из важнейших, так как в неуравновешенной системе возникает неравномерная механическая нагрузка на энергогенерирующую установку, что значительно снижает срок её службы.
Возможность простого получения кругового вращающегося магнитного поля, необходимого для трёхфазного асинхронного двигателя и ряда других электротехнических устройств.
Возможность получения в одной установке двух рабочих напряжений — фазного и линейного.
Благодаря этим преимуществам, трёхфазные системы наиболее распространённые в современной электроэнергетике
для начала необходимо получить зависимость силы натяжения нити T от угла наклона к горизонтали α, т.е. функцию T(α)
разумно в данном случае будет направить ось X горизонтально по движению бруска, а ось Y вертикально вверх. тогда, написав уравнения динамики в проекциях на них, получим:
X: T cosα = u N
Y: N + T sinα = mg
решая эту систему уравнений (например, выражая из второго уравнения N и подставляя в первое), получим искомую функцию:
T(α) = (u mg)/(u sinα + cosα)
заметим, что числитель данной функции есть величина постоянная, решающую роль играет только знаменатель, т.к. только он зависит от угла. проще всего, по-моему, будет ввести дополнительную функцию ψ(α) = u sinα + cosα. очевидно, сила натяжения минимальна в том случае, когда функция ψ(α) принимает наибольшее значение, при этом найденный угол α* (при котором достигается максимум функции ψ(α)) будет являться искомым
условия максимума:
(dψ)/(dα) = 0; (d²ψ)/(dα²) < 0
найдем первую производную:
(dψ)/(dα) = u cosα - sinα.
ясно, что первая производная обращается в ноль при значении u = tgα. мы можем предположить, что найденный угол α* = arctg(u) и есть искомый
найдем вторую производную:
(d²ψ)/(dα²) = - u sinα - cosα < 0
действительно, u - величина положительная, а угол между нитью и горизонталью лежит на отрезке α ∈ [0; π/2). следовательно, найденный угол α* - искомый. подставим значение u = tgα* в функцию T(α):
T(α*) = Tmin = (u mg)/(cosα [1 + u²])
из тригонометрии: cosα = 1/√[1+ctg²α*] = u/√[1+u²]
окончательно получим:
Tmin = (u mg)/√[1+u²]